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阿里云-为了无法计算的价值

数加对于创业公司来说是一个非常好的平台，可以在有限的投入下，充分地享受到阿里云已经有的技术和经验，站在巨人肩膀上，从而少走弯路。针对海量数据进行处理，也是一个特别有优势的地方。针对我们这种几百万用户的APP来说，数据的体量已经非常大了，一般的工具进行处理分析其实效率非常低下。

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阿里云开发者社区-阿里云洛神云网络-全部-阿里云

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阿里云宗志刚：云网一体，新一代洛神云网络平台 - 知乎

导读：

前言

12 月 19 日，2020 中国云网络峰会于北京顺利召开。阿里云智能资深技术专家宗志刚带来了主题演讲《云网一体，新一代洛神云网络平台》，分享了新一代的阿里云网络技术。

阿里云洛神网络平台

阿里云的网络平台称之为洛神，是网络虚拟化的平台，也是阿里云飞天操作系统的三大内核组件之一，另外两个核心组件是计算虚拟化——神龙平台、存储虚拟化——盘古平台。

阿里云的洛神平台支撑着整个阿里云的网络产品，总共分为三个部分：

阿里云洛神平台由应用驱动，目前已经演进到 2.0 版本，最早的版本称之为洛神 1.0 Beta，能够做到通过 VPC 实现租户之间的隔离，地址空间的独立规划，并且开始构建云上虚拟化网元，例如 VPN 等。

随着更多大型企业上云，应用场景促使云网络技术进一步演进。

大型/超大型企业的业务的特点有：

为了支持大型/超大型企业上云，阿里云洛神平台演进到了 2.0 版本，

2.0 版本的特点包括三点：第一，规模非常大，性能非常高；第二，网络拥有弹性开放能力；第三，提供连接全球化接入能力。

洛神 2.0 技术架构

在超大型企业的网络规模和配置下发性能的要求下，如果采用传统网络的对象模型和管控模型挑战是非常大的。但是，

阿里云洛神 2.0 平台现在能做到支持近百万的容器规模，

首先它进行了管控层次化的拆分，在中间增加了一层高速缓存 DB，专门来处理海量网元的请求，因为其只处理请求消息，所以性能非常高。另外，阿里云还对网络接口 ENI 模型进行了优化，通过 ENI-trunking 技术，做到了同时支持主 ENI 和子 ENI，通过不同的 VLAN 来区分流量，接入到不同的容器里面，来提升容器的密度。到目前为止，最新一代的 ECS 可以支持 4K 的容器密度。

巨大的网络规模意味着对网络转发性能的超高要求。阿里云的最大用户在“双 11”凌晨的流量峰值达到了近百 T，多个数据中心互联的流量也达到了几十 T，如此大的网络流量规模对网络的转发性能提出了非常高的要求。阿里云洛神平台进行了软硬件一体化架构的演进，通过将网络的转发卸载到硬件上，来提升转发性能，

网络的性能有了十倍到百倍的提升，通过硬件的方式，网络的时延也有了大幅提升，从微秒级降到纳秒级别。

大型企业的业务非常丰富多样，业务迭代也非常快，很多的业务对应到网络实例有着非常高的弹性需求。为了实现高弹性的网络能力，

阿里云洛神 2.0 平台将原来基于 X86 裸金属架构的方式，变成基于底层 ECS 的方式，通过 ECS 可以实现秒级的弹性能力。

洛神 2.0 平台提供连接全球，覆盖全球一张网的能力。

在基础设施上，阿里云提供了覆盖全球的基础设施，有 21 个 region，63 个 AZ，120+个 POP 点的规模。

在云边端这一侧，洛神 2.0 平台将网络的连接能力从中心延伸到了边缘。

阿里云云盒使阿里云的机架可以部署到用户的 RTC 里，资源可以给用户独享，

阿里云洛神平台还制定了新的链路技术，使用自定义的 TCP 加密技术连接到云，

避免了很多 UDP 报文被公网的路由器拦截、限速的问题，可以大大提升网络吞吐能力。

业务接入网之后，洛神平台实现了源路由的网络调度技术，源路由里报文使用是自定义的方式，中心的控制器会实时的采集和探测网元里丢包和时延的信息，当新的流量进入到这张网后，会根据最优的链路进行调度。经过很多应用场景的实验，发现公网的访问效果有时候比专线更优。

未来的网络一定会走向智能化，

随着 5G、IOT 的规模应用，万物上云、万物互联会对云网络技术提出一些新的要求。对于洛神云网络平台的未来，宗志刚表示，

云网络要支持海量的连接、确定性的时延，还有应用和云、边、端之间的联动，这些都是对技术的挑战，也是洛神未来的思考方向。

最后，宗志刚分享了阿里云发布的云网络技术图书——

《云网络：数字经济的连接》

阿里云飞天洛神2.0：开放弹性的云网络NFV平台-阿里云开发者社区

云网络架构

阿里云操作系统叫飞天，云网络平台称为洛神。作为飞天系统的核心组件，洛神平台支撑了超大规模租户、超大规模虚拟机的高性能云网络。

洛神平台由很多网络设备组成，在架构上主要可以分为两类：虚拟交换机AVS和各种网关设备。AVS负责ECS的虚拟网络接入，网关设备提供了丰富的网络功能和服务。

早期的洛神平台中，AVS和网关设备都是在x86物理机上基于kernel架构实现的，转发性能不高。随着DPDK技术的成熟，在洛神1.0架构中，AVS和网关设备基于DPDK进行了重构，使转发性能有显著提升，网关设备单物理机能提供100G+的转发能力。此外，我们也基于DPDK开发了一套高性能的通用转发平台NetFrame，包含了收发包、协议栈等通用的网络基础特性，屏蔽了DPDK版本和底层硬件差异，并做了大量的算法库优化和性能调优，使各网关产品能更专注于业务功能的快速演进。

在过去很长一段时间里，这个架构很好的满足了业务需求，并支撑了云网络的快速发展。但近几年，随着搬站和集团上云的推进，网络业务和流量出现了数量级增长，基于x86物理机软转发架构的问题也日益突出：

• 单核性能瓶颈，大流量或攻击场景容易打爆

• 部分场景业务流量激增，达到数十Tbps，物理机转发性能和业务述求间差了几个数量级

• 物理机扩容周期长，弹性不足，无法按需扩缩容

• 开放能力不足，无法支持生态部署

• ......

软硬件一体化

上述问题中，最关键的两个述求是高性能和高弹性。在这个背景下，洛神平台升级到了2.0架构，通过软硬件一体化，打造了连接全球、超大规模、弹性开放的新一代云网络平台。

硬件是解决性能问题的最佳选择。近几年随着SDN技术的普及，交换芯片和智能网卡都具备了不错的可编程能力，已经能很好的满足云网络基础需求。洛神2.0中，AVS和基础网关设备实现了硬件加速，使转发性能显著提升，单核问题和水位问题也都不复存在。

硬件性能很好，但可编程能力和资源都比较有限。对于路由、转发，硬件很擅长；但对于NAT、SLB这些有状态的复杂业务，硬件就有点力不从心了。除了硬件加速，洛神2.0还构建了新一代NFV平台，拥抱云原生，将网元逻辑部署在通用ECS上，提供弹性和开放能力，很好的弥补了硬件灵活性不足的问题。

通过软硬件一体化，基础网元通过硬件实现了超高的转发性能，复杂的业务网元则基于NFV平台实现了超高的灵活性和弹性。

云网络NFV平台

NFV的关键技术是构建平台能力，包括虚拟网络的调度能力和NFV资源池的抽象管理能力。基于平台能力，加上在ECS内实现的网络功能，就可以包装出各种网元产品了。

洛神2.0 NFV平台的定位就是构建通用、灵活的平台能力，降低业务网元NFV化的门槛和成本，提高产品能效。整个平台由NFV转发和NFV管控两部分组成，在实现上主要有以下特点：

• 基于ECS构建资源池，提供分钟级交付和弹性伸缩能力

• 支持多租户模式，提供通用的负载均衡、弹性扩缩容、故障隔离等基础能力

• 支持网络功能的服务链编排，将网络产品和安全产品串接成解决方案

• 支持第三方生态接入

NFV转发平台采用了分层设计，通过抽象转发层和业务逻辑层，实现了转发的快慢速分离。受益于洛神1.0中对于DPDK和NetFrame的积累，业务网元从物理机迁移到ECS后仍具备了很高的转发性能，结合ECS的弹性和NFV架构的水平伸缩能力，能分钟级交付单客户100G+的转发能力。

NFV管控平台通过服务化形式，为各业务网元管控提供了通用的资源池化、弹性扩缩容、故障隔离、服务链编排等通用管控能力。通过NFV管控的抽象层，底层转发资源、水位、调度、隔离对业务网元管控透明，业务网元管控可以更加专注于自身业务逻辑的快速演进。

丰富的NFV网元

作为洛神2.0的重要一部分，目前PrivateLink、NAT、SLB等网元产品已经演进到了新一代的NFV架构，并通过新架构获得了很好的弹性和灵活性，后续也会有多的产品基于NFV架构进行构建和演进。

此外，通过NFV平台，第三方厂商可以将其应用移到阿里云，和阿里云自建网元一样获取弹性和调度能力，并在云市场里对云上的客户进行售卖和提供服务，形成一个非常好的生态系统，丰富云上客户的选择。

洛神3.0来了！阿里云资深专家起底云网络平台的技术架构升级之路-简易百科

本文作者宗志刚（花名瑄珉），网络领域从业十五余年，现任阿里云网络产品线资深技术专家，负责阿里云网络洛神平台的技术规划、

架构

设计

“洛神3.0：应用-云-边-端一体的新一代云网络平台”

云网络发展历程

到今天，阿里云网络产品已经演进到了第三代。

云网络1.0时代，

随着企业上云的步伐加快，越来越多的企业上云，特别是大型、超大型企业上云，因为全球服务的要求，云网络不仅要支持数据中心内部的网络，还要支持多个数据中心的全球互联，同时云上/云间的流量激增，企业的业务也丰富多样。这个阶段的网络，我们称为

云网络2.0时代。

在技术上，支持跨域网络的虚拟化，同时为了提供性能更高、灵活性更好的网络，软硬件一体化、云原生方式的弹性架构，开始规模化应用在云网络中。从2020年开始，云网络产品和技术逐步走向边缘和应用，支撑

5G

云网络3.0时代

洛神：飞天云操作系统的内核组件

阿里云网络产品技术平台叫

洛神

神龙

盘古

天基

洛神平台总体架构：SDN+NFV

洛神·云网络平台的总体技术架构，是一个非常典型的SDN+NFV架构，最底部是物理网络基础设备，提供网络最基础的连通能力；向上是转发面，洛神平台使用多种类型的资源来进行数据面的转发，例如传统的x86裸金属服务器，国产化ARM CPU，还有目前已经规模应用的

可编程芯片

CyberStar平台

齐天平台

当前在网运行的阿里云网络规模部署的是

洛神2.0平台

首先，云网一体：

其次，软硬一体：

最后，伸缩一体：

洛神3.0，构筑应用-云-边-端一体的智能云网络

从2020年开始，我们启动洛神3.0的研发，其关键的场景是应用-云-边-端一体化的智能化网络。网络最核心的价值是连接——连接应用，连接端，连接不同地域不同类型的网络；应用-云-边-端一体的连接场景，我们总结成三种主要连接方式：

广泛的连接：

深入的连接：

极简的连接：

应用-云-边-端一体化的场景，对云网络的技术提出了更高的要求，总结下来，包括如下几个方面：

更高性能的网络管理能力：

更灵活的网络转发设备：

更简易的网络互联协议：

更智能的网络维护技术：

针对云网络3.0时代的应用场景对技术的要求，

洛神3.0开启了相关技术的研发，也取得了一些阶段性成果：

云边端一体，极致性能的网络控制器

云边端一体，中心云延伸到边缘，包括客户的IDC；为了提升体验以及统一运维，需要VPC从中心延伸到边缘，而不是独立的数据中心，这就要求网络的管控系统依然是统一的，但是管理系统管理的网络范围和实例数会大大增加，管理链路的环境也会增加很多复杂度，在此种环境下，洛神平台的管控系统进行了开发，其中最重要的变化是我们统一的各种网关的南向，采用新的

内存

云边端一体，多功能融合的网关设备

在数据面，边缘的场景非常多样化，因此造成了一定的复杂度，但有一个共性，就是空间有限，对成本敏感，但功能特性一个都不能少，流量模型还具有多样性。在这个点上，洛神云网络平台对VPC网关设备做了融合处理，这里的融合不仅是简单的部署在一台物理设备中，底层的转发资源也做了池化，以便及时应对不同资源模型，同时也要保证架构上的解耦，与中心云的网关架构保持一致。

面向应用生态的连接技术

上面主要是网络连接广度方面的一些技术，在纵向深度上，简化应用的连接，我们提升了阿里云洛神CyberStar平台的能力，将服务链的能力集成到平台中，这样基于CyberStar平台的网元之间可以非常简单地实现连接，例如最近在公测的NAT FW产品，用户不需要配置任何路由，只需要勾选集成的产品选项，就可以实现NAT和FW之间的自动引流，大大简化了应用的连接复杂度。

大数据驱动的智能运维分析

最后，网络连接得更广、更深，网络的边界在扩大，网络运维运营的复杂度也会大大提升，网络的控制面是针对单网元的，是一个垂直化的部件，但是网络是一张网，需要全局视角，例如某个网元转发流量下跌，到底是自身问题还是底层vswitch问题，还是EIP问题；例如版本发布变更，业务是否全部恢复，都需要全局视角。针对这些场景，洛神平台升级了齐天大数据智能分析系统，齐天系统已经开发并稳定运行了数年，之前更多是内部使用，保证整个洛神云网络的平稳运行，为我们对外提供的云网络产品和服务保驾护航；洛神3.0开始，我们也推出了产品化服务——NIS网络智能服务，采用与齐天大数据系统相同的架构。

齐天大数据分析平台

这是齐天大数据平台的总体架构，相关监控数据会采集到数据中台层，进行数据格式的标准化，统一数据访问接口，最终由云网络智能算法平台使用相关的算法模型对这些数据进行清洗、分析，得到关于异常的检测、关联、根因的定位以及网络优化信息，并通过API传输给网络运维工程师和云上的用户。

总结

阿里云网络洛神平台正走向云网络3.0时代，开启面向应用-云-边-端一体化的技术升级和探索。对于网络的横向延伸，会拓展网络的边界，云-边-端在网络侧融合。网络的纵向延伸，更加紧密集合应用和生态，同时采用智能化的方法，加速网络智能化的管理，并将智能的能力输送给云上用户，让网络更简单。

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阿里云宗志刚：云网一体，新一代洛神云网络平台 | SDNLAB | 专注网络创新技术

12月19日，2020中国云网络峰会于北京顺利召开。阿里云智能资深技术专家宗志刚带来了主题演讲《云网一体，新一代洛神云网络平台》，分享了新一代的阿里云网络技术。

阿里云洛神网络平台

阿里云的网络平台称之为洛神，是网络虚拟化的平台，也是阿里云飞天操作系统的三大内核组件之一，另外两个核心组件是计算虚拟化——神龙平台、存储虚拟化——盘古平台。

阿里云的洛神平台支撑着整个阿里云的网络产品，总共分为三个部分：第一，云上网络，代表着数据中心虚拟化；第二，大数据中心之间互联的跨地域网络。第三，线下IDC、门店、终端上云的混合云网络。三大网络包含着丰富的网络产品。

阿里云洛神平台由应用驱动，目前已经演进到2.0版本，最早的版本称之为洛神1.0 Beta，能够做到通过VPC实现租户之间的隔离，地址空间的独立规划，并且开始构建云上虚拟化网元，例如VPN等。

随着更多大型企业上云，应用场景促使云网络技术进一步演进。大型/超大型企业的业务的特点有：第一，业务规模非常大，随之带来了的网络规模也很庞大。第二，要求全球部署，能提供接入和连接能力。第三，一般大型的企业，特别是大型的互联网企业，往往是云原生容器的首批的实践者。

为了支持大型/超大型企业上云，阿里云洛神平台演进到了2.0版本，2.0版本的特点包括三点：第一，规模非常大，性能非常高。第二，网络拥有弹性开放能力。第三，提供连接全球化接入能力。

洛神2.0技术架构

1、支持超大规模云网络

在超大型企业的网络规模和配置下发性能的要求下，如果采用传统网络的对象模型和管控模型挑战是非常大的。但是，阿里云洛神2.0平台现在能做到支持近百万的容器规模，现在阿里云上的超大型客户的单VPC里可以支持60万的ECS，如果把容器算上，就是支持了近百万的容器规模。洛神2.0平台如何实现支撑百万级的网络规模？

首先它进行了管控层次化的拆分，在中间增加了一层高速缓存DB，专门来处理海量网元的请求，因为其只处理请求消息，所以性能非常高。另外，阿里云还对网络接口ENI模型进行了优化，通过ENI—trunking技术，做到了同时支持主ENI和子ENI，通过不同的VLAN来区分流量，接入到不同的容器里面，来提升容器的密度。到目前为止，最新一代的ECS可以支持4K的容器密度。

2、支持超高性能云网络

巨大的网络规模意味着对网络转发性能的超高要求。阿里云的最大用户在“双十一”凌晨的流量峰值达到了近百T，多个数据中心互联的流量也达到了几十T，如此大的网络流量规模对网络的转发性能提出了非常高的要求。阿里云洛神平台进行了软硬件一体化架构的演进，通过将网络的转发卸载到硬件上，来提升转发性能，网络的性能有了十倍到百倍的提升，通过硬件的方式，网络的时延也有了大幅提升，从微秒级降到纳秒级别。

3、支持弹性开放云网络

大型企业的业务非常丰富多样，业务迭代也非常快，很多的业务对应到网络实例有着非常高的弹性需求。为了实现高弹性的网络能力，阿里云洛神2.0平台将原来基于X86裸金属架构的方式，变成基于底层ECS的方式，通过ECS可以实现秒级的弹性能力。同时对底层的VPC网络进行优化，可以支持高可靠的ECMP技术。同时，它还能在高性能转发的同时，实现租户之间流量故障隔离。目前为止，所有阿里云网元类的网络产品都已经基于最新一代的NFV平台构建。

4、云网融合一体化

洛神2.0平台提供连接全球，覆盖全球一张网的能力。在基础设施上，阿里云提供了覆盖全球的基础设施，有21个region，63个AZ，120+个POP点的规模。丰富的基础设施可以方便用户使用阿里云的产品和服务。

在云边端这一侧，洛神2.0平台将网络的连接能力从中心延伸到了边缘。阿里云云盒使阿里云的机架可以部署到用户的RTC里，资源可以给用户独享，算力更加接近用户的业务，使用验体验可以和中心云VPC的使用体验完全一致。

阿里云洛神平台还制定了新的链路技术，使用自定义的TCP加密技术连接到云，避免了很多UDP报文被公网的路由器拦截、限速的问题，可以大大提升网络吞吐能力。另外，它集成了FEC，可以有效的提高网络吞吐能力，还支持不同硬件端、软件端的加密协议。并且，在多接口、多运营商的场景下，还提供多链路负载分担的技术，不同的业务可以使用不同的链路，真正实现业务接入的智能调度。

业务接入网之后，洛神平台实现了源路由的网络调度技术，源路由里报文使用是自定义的方式，中心的控制器会实时的采集和探测网元里丢包和时延的信息，当新的流量进入到这张网后，会根据最优的链路进行调度。经过很多应用场景的实验，发现公网的访问效果有时候比专线更优。

未来的网络一定会走向智能化，阿里云的洛神平台在这方面也有了一些实践，异常定位工具vTrace就是一个案例。vTrace能定位网络中的丢包和时延，它会对业务报文进行染色，染色的业务报文经过虚拟化网元时会被采集，然后上升到分析系统里做清洗，然后分析看丢包在什么地方或网络时延有多大。

随着5G、IOT的规模应用，万物上云、万物互联会对云网络技术提出一些新的要求。对于洛神云网络平台的未来，宗志刚表示，云网络要支持海量的连接、确定性的时延，还有应用和云、边、端之间的联动，这些都是对技术的挑战，也是洛神未来的思考方向。

最后，宗志刚分享了阿里云发布的云网络技术图书——《云网络：数字经济的连接》，该书结合了阿里云近10年的行业经验，提出了阿里云对云网络技术的演进和发展的一些思考，欢迎大家免费试读。

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